당신은 크뤼트네 [Cruithne]를 알고 계시나요?

최종진2006.10.16
조회276

당신은 크뤼트네 [Cruithne]를 알고 계시나요?

 

1번째 의견

지구의 두 번째 위성. 크뤼트네-


 

"소행성 3753 또는 1986 TO라고도 한다. 1986년 미국의 아마추어 천문학자인 그레이미 와딩턴(Graeme Waddington)이 처음 발견하였다. 지름은 5km 정도로 크기는 달의 1/695에 불과하다. 공전주기는 360년이다. 지구의 대표적 위성인 달에 이어 1997년에 두 번째 위성으로 공식 인정되었다.

지구에서 440만㎞ 떨어진 지점에 있는 크뤼트네는 지구 둘레를 찌그러진 말발굽 모양의 궤도를 유지하며 돌고 있다. 이는 지구와 달의 중력에 의해 튕겨지기 때문인데 최장 770년마다 태양을 한 바퀴씩 도는 것으로 밝혀졌다. 말발굽 궤도를 돌기 때문에 수명은 5000년 정도일 것으로 예측하고 있다. (5000년 이후엔 궤도를 이탈해 버린다고 하네요..)

 

 

달은 지구로부터 38만Km 떨어져있습니다. 달의 지름은 3500km..

크뤼트네는 육안으로 볼수 없다고 합니다.

지름이 5km에 불과하기때문에 ..

아아, 우주의 신비란.. 멋지네요. 

 

 참고로 크뤼트네는 최초로 영국 땅을 밟은 켈트 부족의 이름이라고

합니다.. 크뤼트네는 크루이스네, 크루엔야, 크루이스니등으로도

불리웁니다..

 

 

 2번째 의견

 크루이스네는 엄연히 지구의 2번째 달이 아닙니다.

준위성이란 개념의 새로운 천체로서 소행성이지요.

 

 달은

(1)크기가 모행성과 비교될 만큼 크고 원에 가까운 궤도를 그리며 행성과 탄생연대가 비슷한 천체, 또는

(2)행성간이나 행성과 소행성간, 또는 소행성간 충돌 결과 형성돼 행성 주위를 공전하는 작은 파편들을 뜻한다.

 우리의 달은 물론 첫 번째 범주에 속하며, 원시지구가 화성 크기의 천체와 충돌할 때 지구와 동시에 만들어진 것으로 생각된다.

 

 하지만 우리는󰡐달󰡑에 대한 기존의 관념을 포기해야 할지도 모른다. 트로이 소행성처럼 1:1 주기공명을 일으키며 궤도를 공유하는 소행성 가운데 행성과 가까운 거리를 두고 공전하는 종류는 특별히󰡐준위성󰡑(quasi-satellite)이라 불린다.

 물론 전통적인 달과는 구별된다. 엄밀하게 말하면 기존의 달은 행성을 돌지만, 준위성은 행성이 아니라 태양을 공전하기 때문이다. 

 또 준위성은 비교적 거리가 멀기 때문에 모행성이 위성으로 영원히 붙잡아 두지는 못한다.

 그럼에도 불구하고 태양에서 멀리 떨어진 외행성의 경우에는 상황이 다르다. 천왕성이나 해왕성에서는 준위성의 상태가 45억 년간이나 지속될 수 있다고 한다. 한편 목성의 경우 1천만년, 토성은 10만년보다 짧은 시간 동안 유지된다.

 이들 준위성이 기존의 달처럼 행성의 중력에 구속된 것은 아니지만, 수천-수만 년 동안 행성 주위를 도는 달 흉내를 내고 있는 것만은 사실이다.

 그렇다면 달에 대한 세 번째 정의는 이렇게 내려져야 할지도 모르겠다.

(3)󰡐일시적으로 행성 궤도에 포획되거나, 모행성과 궤도를 공유하는 소행성󰡑이라고.

 

 지구 근처에서도 달의󰡐세 번째 정의󰡑에 해당하는 소행성이 속속 발견되고 있다. 대표적인 예는 지구궤도를 공유하며 지구의 두 번째 달이라 불리는 지구접근소행성󰡐크루엔야󰡑(Cruithne)다. 크루엔야라는 이름은 기원전 800년-500년 사이 최초로 영국 땅을 밟은 켈트족을 일컫는다. 1986년 10월 호주 사이드스프링천문대에서 발견된 이 천체는 이름만큼이나 궤도가 특이하기 때문에 발견 12년 만인 1997년에야 그 궤도에 관한 수학적 모델이 확립됐다. 크루엔야의 이러한 궤도 모델은 캐나다의 폴 위거트 박사가 이끄는 연구팀에 의해 밝혀졌으며, 이들의 연구결과는 같은 해 영국의 네이처 6월 12일자에 실렸다.

 5km 크기의 소행성 크루엔야의 움직임을 아주 먼 우주공간에서 내려다본다면 단순하게 나타날 것이다. 지구가 태양 주위를 1년에 한번씩 공전할 때 크루엔야도 태양 주위를 1년에 한번씩 공전하는 것으로 말이다. 유심히 보면 크루엔냐는 지구에 접근했다가 멀어지는 운동을 되풀이하는데, 실은 태양 둘레를 돌며 궤도를 공유할 뿐이다. 크루엔냐는 1:1 주기로 지구 궤도를 공유하는 소행성인 것이다.

 하지만 지구의 북극 바로 위에 떠있는 관측자에게(지구를 궤도평면에 고정시켰을 때) 크루엔야는 복합적인 두 가지 움직임을 보여준다. 먼저 이 놈은 매년 강낭콩(콩팥) 모양의 궤도를 그리며 지구 주위를 도는 것처럼 보인다. 그런데 사실 크루엔야와 지구가 태양을 공전하는 속도가 정확히 일치하지는 않기 때문에 이 강낭콩 모양의 궤도는 매년 조금씩 지구 궤도를 기준으로 움직이게 된다.

 이렇게 강낭콩 모양의 궤도가 지구 궤도를 한바퀴 도는데는 자그마치 3백85년이 걸린다. 결국 3백85개의 강낭콩 궤도가 나선형으로 이어지면서 겹쳐져 거대한󰡐고리󰡑처럼 나타나는 것이다.

 간단한 궤도 공유 모델을 살펴보면 지구를 궤도 평면에 고정시켰을 때 최종적인 궤도의 모습은 완전하게 이어진 고리라기보다는 고리의 한쪽이 뚫린 말편자 모양에 가깝다.

 다시 말하면 소행성은 단순히 말편자 궤도를 그리던지, 나선형으로 맴돌면서 말편자 궤도를 그린다. 그래서 궤도 공유 소행성의 궤도는 흔히 󰡐말편자형󰡑이라 불린다.

 그런데 소행성 크루엔야는 지구접근소행성이기 때문에 지구와 상당히 가까워질 때도 있다. 하지만 혹시 지구와 부딪치지 않을까 걱정하는 독자들이 있다면 안심해도 좋다. 소행성 궤도는 지구 궤도와 기울어져 있기 때문에 절대 그런 일은 일어나지 않으니까. 실제 소행성 크루엔야는 지구와 달 사이 거리의 40배 이상 지구에 접근하지 않고, 매년 가을 지구와 가장 가까운 지점을 지나는데, 이때 남극 바로 밑을 통과한다.

 크루엔야는 최소 5천년 간 같은 말편자형 궤도를 따라 운동할 것으로 예측된다. 태양계를 떠돌던 천체가󰡐달󰡑이 돼 수천-수 만년 동안 같은 궤도에 머물 수 있다는 역학 모델이 검증된 셈이다.

 

 

 참고로
 6백년 후 등장할 새로운 달

 2002 AA29는 2002년 1월 미 공군과 MIT 링컨연구소 소속의 리니어(LINEAR)팀에 의해 처음 발견됐다. 그후 미국, 캐나다, 핀란드 등 다국적 천문학자들이 공동으로 그 궤도특성을 조사했다.

 2002 AA29는 궤도 공유 소행성이지만, 때때로 준위성이 될 수 있는 특이한 소행성으로 밝혀졌다.

 축구장만한 크기의 소행성 2002 AA29는 실제로 매년 지구처럼 태양을 한바퀴씩 공전하며, 크루엔야보다는 원에 가까운 궤도를 그리는 것으로 나타났다. 하지만 2002 AA29는 지구와 궤도를 공유하므로 지구의 관점에서는, 곧 지구가 궤도 평면상에 고정돼있다고 가정할 경우, 지구 궤도를 나선형으로 감싸는 말편자형 궤도를 따라 움직이는 것처럼 보인다.

 2002 AA29는 말편자형 궤도의 한쪽에서 다른 한쪽까지 움직이는데 95년 걸리며, 95년마다 지구에 접근한다고 말할 수 있다. 최근에는 올해 1월 9일 새벽에 지구에 접근했으며, 접근 거리는 지구와 달 사이 거리의 12배라고 예측됐다. 이제 2002 AA29는 지구에서 점차 멀어졌다가 95년 후인 2098년에 다시 지구에 접근할 것이다.

 특이하게도 2002 AA29는 말편자형 궤도를 움직이는 동안 일부 기간을 준위성 상태에 머무는 것으로 드러났다. 구체적으로 약 6백년 후인 2575년 지구의 준위성이 될 것으로 예상됐다. 2002 AA29가 준위성 상태에 머무는 50여년 동안에는 이 작은 소행성이 지구를 1년에 한번씩 공전하는 것처럼 보일 것이다. 이렇듯 두개의 공전모드를 갖는 천체는 2002 AA29가 유일하다고 알려져 있다. 여하튼 이 놈은 명백하게 두 번째 달은 아니지만, 󰡐달󰡑 흉내를 내고 있는 것만은 분명하다.

 전문가들의 계산에 따르면 2002 AA29는 550년에서 600년 사이에 이미 준위성 상태에 있었다고 한다. 물론 이 소행성이 너무 작아서 당시에는 아무도 보지 못했겠지만 말이다. 2002 AA29는 태양을 공전하지만, 크루엔야보다 더 ‘달처럼’ 지구를 선회하는 것처럼 보이기 때문에 자칫 달로 오인 받기 쉽다.

 한편 크루엔야나 2002 AA29와 같은 소행성은 미래에 유용하게 활용될 것으로 전망된다. 이들 소행성까지는 비행거리가 짧기 때문에 향후 유인우주탐사 기지로서 손색이 없으며, 더불어 가까운 미래에 광물자원으로 사용될 가능성도 점쳐지고 있다. 또한 2002 AA29와 같은 준위성 궤도에 인공위성을 갖다 놓는다면 아직 미개척 분야로 남아있는 소행성의 화학조성과 기원 연구에 큰 도움이 될 것이다.